水力発電と水力発電機に関する基礎知識

1.水力発電機の容量と等級の区分
現在、水力発電機の容量と速度の分類に関する統一基準は世界に存在しない。中国の状況に基づくと、その容量と速度は概ね以下の表のように分類できる。
分類 定格出力 PN (kW) 定格回転数 NN (回転/分)
低速、中速、高速。
マイクロ水力発電機 < 100 750-1500;
小型水力発電機 100-500 < 375-600 750-1500;
中型水力発電機 500-10000 < 375-600 750-1500; 大型水力発電機 > 10000 < 100-375 > 375;

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2.水力発電機の設置構造タイプ
水力発電機の設置構造は、通常、水力タービンの種類によって決まります。主な種類は以下のとおりです。

1) 水平構造
水平構造の水力発電機は、通常、衝動水車によって駆動されます。水平水力タービンユニットは通常、2つまたは3つのベアリングを使用します。2つのベアリングの構造は、軸長が短く、構造がコンパクトで、設置や調整が容易であるという利点があります。ただし、軸の臨界速度が要求を満たさない場合やベアリングの負荷が大きい場合は、3つのベアリング構造を採用する必要があります。国内の水力タービン発電機ユニットのほとんどは、小型および中型のユニットに属します。容量12.5MWの大型水平ユニットも生産されています。海外で生産される水平水力タービン発電機ユニットは、容量60~70MWのものが少なくありませんが、揚水発電所の水平水力タービン発電機ユニットは、単体で300MWの容量を持つものもあります。

2) 垂直構造
垂直構造は、国内の水力タービン発電機ユニットで広く用いられています。垂直水力タービン発電機ユニットは、通常、フランシス水車または軸流水車によって駆動されます。垂直構造は、懸垂型と傘型に分類できます。発電機の推力軸受が回転子の上部に位置するものを懸垂型、回転子の下部に位置するものを傘型と総称します。

3) 管状構造
管状水車発電機ユニットは、管状水車によって駆動されます。管状水車は、固定式または可動式のランナーブレードを備えた特殊な軸流水車です。その主な特徴は、ランナー軸が水平または斜めに配置され、流れの方向が水車の入口管と出口管の方向と一致することです。管状水力発電機は、コンパクトな構造と軽量性という利点を持ち、低水頭の発電所で広く使用されています。

3.水力発電機の構造部品
垂直型水力発電機は、主に固定子、回転子、上部フレーム、下部フレーム、スラストベアリング、ガイドベアリング、空冷器、永久磁石タービンから構成される。








投稿日時:2022年2月8日

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